機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。對(duì)于一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合,常用機(jī)器視覺來替代人工視覺;同時(shí)在大批量流程工業(yè)生產(chǎn)過程中,用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高,用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。機(jī)器視覺系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)信息集成,是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。
機(jī)器視覺是一項(xiàng)綜合技術(shù),其中包括數(shù)字圖像處理、機(jī)械工程、自動(dòng)控制、光源照明、傳感器、模擬與數(shù)字視頻、計(jì)算機(jī)軟硬件、人機(jī)接口等技術(shù)。機(jī)器視覺強(qiáng)調(diào)實(shí)用性,要求能夠適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)惡劣的環(huán)境,要有合理的性價(jià)比、通用的工業(yè)接口、較高的容錯(cuò)能力和安全性,并具有較強(qiáng)的通用性和可移植性。機(jī)器視覺更強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性,要求高速度和高精度。
在印刷質(zhì)量檢測(cè)方面,歐美及日本等國(guó)家處于領(lǐng)先地位。早在20世紀(jì)70年代,就已經(jīng)有廠商積極致力于采用圖像處理系統(tǒng),對(duì)視覺信息數(shù)碼化,通過電腦實(shí)現(xiàn)印刷質(zhì)量的“看見”和“認(rèn)知”,對(duì)印刷品進(jìn)行高速度、高精度的、100%的實(shí)時(shí)檢測(cè),徹底消除人為的失誤,建立統(tǒng)一的、可量化的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)自20世紀(jì)90年代開始引進(jìn),并已在自主開發(fā)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
機(jī)器視覺檢測(cè)原理
機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。一個(gè)典型的機(jī)器視覺印刷質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)包括如下部分:光源、鏡頭、CCD攝像機(jī)、圖像捕獲卡、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元等。攝像機(jī)獲得被測(cè)目標(biāo)的圖像信號(hào),通過A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布、亮度和顏色等信息,進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征,然后再根據(jù)預(yù)設(shè)的判別準(zhǔn)則輸出判斷結(jié)果,去控制驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)處理。
通常用于將有缺陷的部件從其背景分離出來的方法是變化檢測(cè)。印刷缺陷表現(xiàn)在圖像上,即為待檢圖像缺陷處的灰階值(或RGB值)與標(biāo)準(zhǔn)圖的差異,將待檢圖像的像素值同標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行差分(像素值相減),判斷其差值(兩幅圖灰階值的相差程度)是否超出以預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值范圍,就能判斷出印刷品有無缺陷。
視覺系統(tǒng)的輸出并非圖像視頻信號(hào),而是經(jīng)過運(yùn)算處理之后的檢測(cè)結(jié)果,如幾何尺寸數(shù)據(jù)。上位機(jī)如PC和PLC實(shí)時(shí)獲得檢測(cè)結(jié)果后,指揮運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)或I/O系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的控制動(dòng)作,如定位和分選。
按視覺系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境分,可分為基于微機(jī)的PC-BASED系統(tǒng)和基于可編程控制器的PLC-BASED系統(tǒng)?;赑C的系統(tǒng)利用了其開放性,高度的編程靈活性和良好的bbbbbbs界面,同時(shí)系統(tǒng)總體成本較低。以美國(guó)DATATRANSLATION公司為例,系統(tǒng)內(nèi)含高性能圖像捕獲卡,一般可接多個(gè)鏡頭,配套軟件方面,從低到高有幾個(gè)層次,如bbbbbbs環(huán)境下C/C++編程用DLL,可視化控件ActiveX提供VB和VC++下的圖形化編程環(huán)境,甚至bbbbbbs下的面向?qū)ο蟮臋C(jī)器視覺組態(tài)軟件,用戶可用它快速開發(fā)復(fù)雜高級(jí)的應(yīng)用。










